目前，柔性芯片支持的柔性传感器设备已经可以量产 进而用于医疗监测、工业控制等领

• 洪前进 2023年11月6日 来源：互联网 1366 90
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目前柔性电子的制造方法主要有三种。一是转移印刷，利用中间转印载体将线路图案转移到柔性承印物上。二是喷墨印刷，直接沉积功能性材料以在基材上形成图案。三是基于纤维结构的柔性电子器件制作方法。

目前柔性电子的制造方法主要有三种。一是转移印刷，利用中间转印载体将线路图案转移到柔性承印物上。二是喷墨印刷，直接沉积功能性材料以在基材上形成图案。三是基于纤维结构的柔性电子器件制作方法。

柔性芯片作为柔性电子的一个分支，仍存在一些技术上的难点。首先，柔性芯片在不损坏本身电子性能的基础上的伸展性和弯曲性，对电路的制作材料提出了新的挑战和要求。

其次，柔性电子的制备条件以及组成电路的各种电子器件的性能相对于传统的电子器件来说仍然不足，也是其发展的一大难题。

目前，柔性芯片支持的柔性传感器设备已经可以量产，进而用于医疗监测、工业控制等领域，在大规模应用之前，必须加强包括安全和待机时间等技术问题检测。

图表：2021-2023年中国柔性芯片行业的市场规模

数据来源：中研普华研究院

根据中研研究院《2023-2028年国内芯片行业发展趋势及发展策略研究报告》分析得知，目前柔性芯片行业处于应用阶段，技术表现还不成熟，但行业的增长速度较快，2023年中国柔性芯片行业的市场规模达到29.27亿元，市场景良好。

硅基芯片技术的普及，已经嵌入到了地球上的每一个“智能”设备中，但硅基芯片技术也面临着一些难题，比如如何将其布置在诸如瓶子、食品包装、服装、可穿戴贴片、绷带等日常物品上，让它们也能实现智能化?采用传统的硅基芯片技术在成本上带来了极大的阻碍。此外，硅基芯片技术无法实现薄、柔韧等特性，在这些具有一定曲度或者柔软度的物品身上难以实现高度贴合。

柔性电子材料的出现，为解决上述难题提供了新的思路。在《自然》杂志发表的这篇论文中提到，Arm与PragmatIC合作，做出了Arm最受欢迎的微控制器之一M0的完全实用的非硅版本。

据介绍，Arm柔性芯片的微处理器PlasticARMM0是采用柔性电子制造技术制造的，设计有128字节的RAM和456字节的ROM，还支持32位Arm微架构。Arm在不到60平方毫米的芯片上集成了56340个组件，这个数量比目前最先进的塑料芯片设计强大12倍，计算性能大幅提高。

该处理器采用聚酰亚胺基板，通过薄膜金属氧化物晶体管(比如IGZOTFT)做成。这意味着这从技术上来说仍然是光刻工艺，使用旋涂和光刻胶技术，最后做出来的处理器有13道材料层和4道可布线的金属层。然而，由于自使用IGZO屏幕以来TFT设计已经很普遍，因此生产成本仍很低。

目前，虽然硅基互补金属氧化物半导体(Complementary metal–oxide–semiconductor,CMOS)电子器件是用于制备高性能集成电路的工业标准。但是，由于它的平面结构以及硅的脆性导致的弯曲困难等特点使得制备柔性且紧凑的集成电路极具挑战性。于是，硅基超薄芯片的研究引起了越来越多人的兴趣与关注。

自然合作期刊《npj-柔性电子》最近发表的研究Ultra-thin chips for high-performance flexible electronics综述对从刚性硅片中获得超薄芯片的各种方法进行了深入分析，并且综合全面地分析了超薄芯片的特性，例如电、热、光和机械特性、应力模型和封装技术，还讨论了其在传感、计算、数据存储和能量等领域的基础进展以及在若干新兴领域的应用(例如，可穿戴系统、移动保健(mobile health)、智能城市和物联网等)。

FlexChip?超薄模具组件:灵活的混合电子设备需要灵活的IC。通常，IC是一种易碎的管芯，弯曲时会破裂。然而，当芯片的厚度减少到50微米以下时，它就会变得灵活。问题是创建、放置和互连薄芯片的方法目前还没有商用。这就是Uniqarta正在解决的问题——将现成的半导体晶圆转变为组装在柔性基板上的超薄柔性IC。

这种转变需要四个一般制造步骤。通过每个步骤都开发了解决方案，并将它们组合成一个完整的超薄模具组装解决方案。FlexChip 可用于从晶圆厂运出的任何类型的半导体晶圆，而无需对半导体制造工艺进行任何修改。此外，凭借其拾放选项，FlexChip 可以使用行业标准的拾放设备来实现。

Uniqarta正在让FlexChip可供制造商授权使用。在大多数情况下，最好将晶圆制备步骤与芯片组装步骤分开进行。Uniqarta 通过提供晶圆制备服务来满足这一需求，以支持寻求在自己的设施中进行减薄芯片组装的用户。

芯片放置选项

FlexChip 支持两种放置选项：拾放或激光转移。拾取和放置最适合与现有设备、人口稀少的组件或涉及不同类型IC的组件一起使用。激光传输最适合具有紧密间隔的相同IC的高速装配线，例如与RFID嵌体。?

拾取和放置芯片转移 拾取

和放置转移的起点是一组安装在传统晶圆胶带上的减薄芯片，每个芯片都有一个临时手柄。芯片/手柄的组合厚度在传统拾放设备的正常操作范围内，因此可以轻松容纳。使用传统的倒装芯片方法放置和互连管芯，每个管芯面朝下放置在基板上，并通过各向异性导电膏或薄膜电连接到基板导体。手柄在模具放置后通过释放机构从模具上拆下手柄。

激光芯片转移

激光芯片转移的起点是一组安装在透明玻璃载体上的减薄芯片，每个芯片都有一个临时手柄。芯片/手柄堆叠和透明载体之间的界面是一个响应激光能量的动态释放层。

该组件面朝下放置在要接收管芯的基板上方。预计这种方法将用于卷对卷制造工艺，通过该工艺，衬底材料在准备好的晶圆下方连续分度。芯片转移是通过将激光聚焦在选定芯片的透明载体的顶侧来执行的。该芯片位置的动态释放层响应激光能量而膨胀，并将芯片向下推到要连接的基板上。在互连和移除手柄方面，该过程与拾放方法相同。

使用激光转移，消除了拾取和放置的重复来回运动，因为激光以电子方式扫描到每个芯片位置。结果，可以实现极高的装配吞吐量。

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  2023-2028年国内芯片行业发展趋势及发展策略研究报告

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